活塞热负荷测试方法

随着车用发动机向高速、大比功率、高负荷发展，活塞的工作环境愈加恶劣，活塞出现热裂、烧顶现象屡见不鲜。活塞作为发动机的关键部件之一，其可靠性几乎决定了发动机整机的可靠性水平。而活塞的损伤模式中以热负荷、热疲劳、热腐蚀为主的损伤占有很大的比例。要提高发动机整机的可靠性水平，就要对活塞的热负荷进行全方面的试验、计算、理论等研究。目前，活塞设计多采用经验值和理论计算(如有限元分析等)来预测活塞在发动机中运行时的温度场分布。但该方法受到一些因素的制约(如活塞型式、边界条件等)，只能     

用I-DEAS软件预算风冷内燃机活塞热负荷

利用I-DEAS软件模拟功能的TMG模块对活塞的工作温度场进行了预算 ,计算模型为三维实体模型 ,能很好地模拟活塞实际工作状态 ,是新产品设计和老产品改进可靠的预算手段     

柴油机改燃二甲醚后活塞热负荷的有限元分析

首先应用UG软件建立了某型号柴油机活塞的几何模型,然后借助有限元软件ANSYS 10.0对该柴油机分别燃用柴油及二甲醚时活塞的温度场进行了分析计算.计算结果表明,柴油机改燃二甲醚后活塞的热负荷变化仍在材料能正常工作的热强度范围内,为二甲醚在柴油机上的正常应用提供了依据.     

活塞顶部功能梯度涂层的有限元模拟热分析

采用ANSYS10.0有限元分析软件,取内燃机活塞的第三类边界条件,采用先热分析再结构分析的间接分析方法,模拟了陶瓷/金属梯度涂层的圆柱体在稳态工作情况下的温度及其热应力的分布情况;考察了梯度组成分布函数指数P对活塞头部的温度场影响,以及对陶瓷/金属梯度涂层热应力的影响,得到了缓和热应力的梯度组成分布函数指数P=0.6的优化设计结果.     

有限元分析方法在内燃机活塞研究中的应用

从内燃机活塞有限元网格模型的建立、活塞复杂边界条件的确定以及活塞有限元计算这三个方面系统阐述了目前应用有限元分析方法对内燃机活塞进行温度场、应力应变和传热分析,以及热负荷和机械负荷交叉迭代耦合分析的现状和发展趋势。     

发动机活塞机构组件的参数化设计及仿真

采用参数化设计方法,利用PRO/E软件的Pro/PROGRAM模块建立发动机零件的参数化模型,并利用关系式实现元件之间的尺寸驱动和发动机活塞机构组件的参数化建模,实现了发动机活塞机构的参数化设计及仿真。设计人员只需改变零件的参数就能改变整个组件模型,减少重复设计的工作量,同时方便设计人员考虑产品整体性能,缩短产品设计开发周期。     

活塞组机械疲劳试验的有限元仿真

对某铝合金活塞在机械疲劳试验机上做的疲劳试验进行有限元分析,为活塞的改进设计提供依据。采用装有活塞销的三维整体活塞有限元模型,应用接触单元模拟实际情况,对活塞在交变机械载荷作用下的应力和应变进行了计算,找出了危险点部位,计算结果与试验吻合。     

堆垛车核心零件的参数化设计与有限元分析系统

为了提高堆垛车的设计效率,减少企业对设计研发新产品的投入及推进我国堆垛车的设计创新。以堆垛车核心零件为例,利用NX11.0为平台,VS2012为开发工具,结合NX二次开发技术开发了集参数化建模以及参数化有限元分析系统,实现了堆垛车零件的自动创建及自动分析。该系统大大提高了产品的设计效率和质量,为新产品的研发做好充分准备。     

2D25柴油机活塞温度场测试及有限元分析

采用硬度塞测温法实测了2D25柴油机活塞标定功率工况下表面40个特征点的温度,并结合有限元法对其温度场、热应力场及热变形进行分析。研究结果表明,在标定功率工况下,活塞表面工作温度最高为306℃;在热负荷作用下,最大Von Mise应力为125.9 MPa,最大热变形量为336μm。     

收口型燃烧室边缘热裂纹缓解措施的研究

针对活塞收口型燃烧室边缘易产生热疲劳裂纹的问题,研究了在燃烧室喉口边缘上开应力释放槽对降低活塞热应力、减少热裂纹产生的作用.仿真计算结果表明在收口型燃烧室边缘开适当大小的圆弧槽对减少活塞热裂纹的产生是行之有效的.     

车用柴油机气缸盖热负荷研究

通过对国产化气缸盖关键部位温度的测量,分析和评定了气缸盖的热负荷,并与原产品气缸盖进行比较,同时还与国产化中的两套备选方案进行了试验比较分析。试验结果表明:国产化气缸盖的热负荷不高,由温度差引起的热应力、热变形对气缸盖影响也不大;与原产品气缸盖相比较,国产化设计基本达到了预期开发目标。从气缸盖热负荷分析及试验比较结果表明该机型可以适当强化。     

传动装置密封环热负荷评估与试验

应用数值计算和试验研究相结合的方法对车辆传动装置密封环的热负荷特性进行评估。根据传动装置涨圈型密封环的工作特点,确定了密封环传热规律,提出了密封表面摩擦热的计算方法,获得了传热过程的边界条件。模拟实际运行工况,采用热-结构耦合方法对密封环整体的温度分布、热应力、变形量,以及温度随工况的变化规律进行仿真计算。利用研制的动密封综合性能试验系统进行试验对比论证和相关研究。结果表明,所提出的热负荷评估方法使传热过程的模拟更加符合实际的工作状态,能准确有效地预估密封环在热负荷下的性能。     

轴向柱塞泵配流副低压区织构化数值分析

针对轴向柱塞泵配流副受力不均匀、配流盘承受偏载力矩、低压区摩擦润滑效果差等问题,提出对配流副低压区进行织构化.建立了配流副低压区织构化的分析模型.研究了微凹坑直径、深度、面积率对低压区的油膜承载力、补偿力矩的影响.结果表明:较大直径的微凹坑提供较大的承载力和补偿力矩;面积率的合适范围为12％ ～18％,微凹坑的深度对承载力和补偿力矩影响较大.     

活塞组件的动力学分析

采用硬度塞法与热电偶法对活塞与缸套的温度场进行了测量,获得了准确的边界条件,应用AVL EXCITE软件对活塞与活塞环组动力学性能进行了计算与分析。分析结果表明:活塞、活塞环和缸套间润滑密封良好,且窜气量维持在较低水平,但活塞仍存在一定量的冲击,应从修改型线出发作进一步优化。     

柴油机活塞耦合数值分析

利用有限元分析软件对某内燃机活塞进行三维有限元分析,计算了活塞在热载荷、爆发压力多场耦合作用下的应力场和位移场分布情况,并进行"启动-停机"和"稳态运行"工况下的疲劳寿命估算,为改进设计提供参考.计算结果表明,该活塞刚度设计合理,疲劳寿命符合要求,但应对活塞销孔附近进行重点关注.     

机器视觉识别技术在活塞装配中的应用

将机器视觉识别技术应用于活塞装配,研制开发的活塞装配机器视觉识别系统成功地解决了发动机生产厂在活塞装配中存在的漏装、反装和混装问题,保证了活塞装配质量,减轻了工人的劳动强度。     

液压约束活塞发动机能量平衡分

液压约束活塞发动机(HCPE)集成传统的内燃机与液压泵为一体,将燃料燃烧产生的热能转换为液压能,是一种新型的柔性动力装置,能量平衡分析是其结构优化设计的重要依据.首先建立了HCPE的动力学模型,仿真分析了HCPE标定工况下能量输入、耗散、分配及输出情况.能量转换中,与燃烧有关的损失占57.65%、摩擦损失占6.24%、液压损失占7.78%、有效功输出占26.87%、其他损失占1.46%.有效功比率随转速或油门开度的增大基本成中凸状.